CH631091A5

CH631091A5 - PROCESS FOR APPLYING A COATING CONSISTING OF A POLYMER CONTAINING A LOAD ON THE INSIDE OF A CYLINDRICAL BODY.

Info

Publication number: CH631091A5
Application number: CH545578A
Authority: CH
Inventors: Edwin Harris Phelps; William Ernest Snow
Original assignee: American Cast Iron Pipe Co
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1982-07-30
Also published as: ES469664A1; AR218916A1; JPS5476644A; FR2410546B1; DE2758163A1; IT1094984B; DE2758163C2; CA1104883A; US4254165A; GB1602934A; IT7822884A0; ZA781686B; NL7714511A; FR2410546A1; AU3453278A; BR7803366A

Description

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à un procédé pour préparer des objets revêtus et elle concerne plus particulièrement un procédé perfectionné pour appliquer un revêtement constitué par une polyoléfine ou par un copolymère d'oléfines sur la surface interne d'une surface cylindrique métallique, afin de produire des objets munis de revêtements de protection adhérant fortement, constitués par une polyoléfine, en particulier, par du polyéthylène. The present invention relates, in general, to a process for preparing coated articles and it relates more particularly to an improved process for applying a coating consisting of a polyolefin or of a copolymer of olefins to the internal surface of a metallic cylindrical surface, in order to produce objects provided with strongly adhering protective coatings, constituted by a polyolefin, in particular, by polyethylene.

Il est connu de revêtir de nombreux objets et, en particulier, des objets métalliques, tels que des tôles et des tuyaux, d'un revêtement à base de résine, afin d'améliorer leurs propriétés de surface et de les protéger contre la corrosion. It is known to coat many objects and, in particular, metallic objects, such as sheets and pipes, with a resin-based coating, in order to improve their surface properties and to protect them against corrosion.

Dans de nombreuses applications, le polyéthylène a été utilisé pour produire un tel revêtement; toutefois, il est difficile d'obtenir un revêtement de polyéthylène adhérant fortement sur du métal et, en particulier, sur des surfaces métalliques incurvées. En effet, les procédés connus de revêtement de la surface intérieure des tuyaux produisent des revêtements qui ne sont pas fiables pendant de longues périodes de temps, car ils sont sujets à se fissurer et à se décoller, en dénudant le substrat ou le corps de l'objet et en l'exposant ainsi à l'action corrosive de l'environnement dans lequel l'objet est utilisé. In many applications, polyethylene has been used to produce such a coating; however, it is difficult to obtain a polyethylene coating which adheres strongly to metal and, in particular, to curved metal surfaces. Indeed, known methods of coating the inner surface of pipes produce coatings which are unreliable for long periods of time, since they are subject to cracking and peeling, stripping the substrate or the body of the pipe. object and thereby exposing it to the corrosive action of the environment in which the object is used.

Or, étant donné que les tuyaux pourvus d'un tel revêtement sont fréquemment utilisés dans des installations ou à des emplacements qui les rendent inaccessibles pour une inspection et qui impliquent la circulation de matières abrasives et corrosives, on conçoit qu'il est important que ces revêtements puissent résister à l'action des matières corrosives et abrasives pendant une longue période de temps. However, since the pipes provided with such a coating are frequently used in installations or in locations which make them inaccessible for inspection and which involve the circulation of abrasive and corrosive materials, it is understood that it is important that these coatings can resist the action of corrosive and abrasive materials for a long period of time.

On présume que les revêtements de polyéthylène appliqués sur la surface intérieure de tuyaux ont tendance à se détériorer, à se décoller et/ou à se fissurer sous l'action des contraintes résiduelles qui se développent dans le revêtement au moment du refroidissement du tuyau et à la suite de la différence des coefficients de dilatation thermique du tuyau et du revêtement. On présume également qu'une meilleure résistance au décollement peut être conférée aux revêtements en utilisant des charges qui modifient les propriétés de retrait des revêtements et en appliquant un tel revêtement à un tuyau en rotation, de sorte que le revêtement est maintenu contre la surface intérieure du tuyau par la force centrifuge, tout en formant simultanément une mince pellicule ou une mince couche entre la surface du tuyau et les particules de charge, donnant ainsi au revêtement tout entier les propriétés d'une pellicule mince. It is assumed that polyethylene coatings applied to the interior surface of pipes tend to deteriorate, peel and / or crack under the action of residual stresses which develop in the coating upon cooling of the pipe and as a result of the difference in the coefficients of thermal expansion of the pipe and the coating. It is also presumed that better peel resistance can be imparted to coatings by using fillers which modify the shrinkage properties of the coatings and by applying such a coating to a rotating pipe, so that the coating is held against the interior surface of the pipe by centrifugal force, while simultaneously forming a thin film or a thin layer between the surface of the pipe and the filler particles, thereby giving the entire coating the properties of a thin film.

L'invention a précisément pour objet un procédé pour revêtir la surface interne de surfaces métalliques cylindriques d'un revêtement de protection constitué par une polyoléfine ou par un copolymère d'oléfines. Ce procédé se caractérise en ce qu'il consiste: The invention specifically relates to a method for coating the internal surface of cylindrical metallic surfaces with a protective coating consisting of a polyolefin or a copolymer of olefins. This process is characterized in that it consists:

a) à préparer un mélange homogène de particules d'une polyoléfine ou d'un copolymère d'oléfines et de particules d'une charge dans l'espace délimité à l'intérieur d'une surface métallique cylindrique qui tourne autour de son axe longitudinal, la surface métallique interne étant à une température supérieure au point de fusion de la polyoléfine ou du copolymère d'oléfines; a) to prepare a homogeneous mixture of particles of a polyolefin or of a copolymer of olefins and particles of a filler in the space delimited inside a cylindrical metallic surface which rotates around its longitudinal axis , the internal metallic surface being at a temperature above the melting point of the polyolefin or of the olefin copolymer;

b) à déposer uniformément le mélange de particules sur la surface interne de la surface métallique rotative et chaude, à une vitesse telle que ce mélange est maintenu pratiquement immobile à son point de dépôt par rapport à la surface métallique interne sous l'action de la force centrifuge, ce qui fait que le polymère ou le copolymère du mélange fond en formant une pellicule visqueuse chargée qui reste pratiquement immobile sur la surface métallique interne à cause de la force centrifuge, et c) à refroidir le revêtement à une température inférieure au point de fusion du polymère ou du copolymère. b) uniformly depositing the mixture of particles on the internal surface of the rotating and hot metallic surface, at a speed such that this mixture is kept practically immobile at its point of deposition relative to the internal metallic surface under the action of the centrifugal force, causing the polymer or copolymer in the mixture to melt, forming a charged viscous film which remains practically stationary on the internal metal surface due to centrifugal force, and c) to cool the coating to a temperature below the point for melting the polymer or copolymer.

L'invention permet de produire des revêtements relativement épais de polymères et de copolymères d'oléfines sur la surface intérieure de tuyaux, etc. Jusqu'à présent, on pensait généralement que l'adhérence entre ces sortes de polymères et les surfaces métalliques était directement fonction de l'épaisseur de la pellicule, c'est-à-dire que l'adhérence diminuait à mesure que l'épaisseur du revêtement augmentait. Or, on a constaté que la combinaison des The invention makes it possible to produce relatively thick coatings of olefin polymers and copolymers on the inner surface of pipes, etc. Until now, it was generally thought that the adhesion between these kinds of polymers and metal surfaces was directly a function of the thickness of the film, that is to say that the adhesion decreased as the thickness of the coating increased. However, it was found that the combination of

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étapes opératoires définies ci-dessus et l'utilisation de particules de charge dans un polyéthylène de basse ou moyenne densité, ou dans un autre polymère ou copolymère d'oléfines, confèrent certaines qualités particulières aux revêtements appliqués sur les surfaces cylindriques intérieures et produisent une adhérence supérieure à celle obtenue jusqu'à présent. Sans vouloir limiter l'invention à une théorie ou à un mécanisme particulier, on suppose que cette plus forte adhérence des pellicules relativement épaisses constituées par des polymères ou des copolymères d'oléfines contenant une charge est due à la modification des caractéristiques de retrait des oléfines et à celle de la réduction qui en découle des contraintes qui se développent pendant le refroidissement et à la présence d'une pellicule de polymère relativement mince entre les particules individuelles de la charge et la surface métallique elle-même. Les particules de charge agissent comme un prolongement de la surface métallique elle-même, assurant ainsi la présence d'une mince pellicule à l'interface polymère/métal ou particules. operating steps defined above and the use of filler particles in low or medium density polyethylene, or in another polymer or copolymer of olefins, confer certain particular qualities on coatings applied to internal cylindrical surfaces and produce adhesion higher than that obtained so far. Without wishing to limit the invention to a particular theory or mechanism, it is assumed that this stronger adhesion of relatively thick films constituted by polymers or copolymers of olefins containing a filler is due to the modification of the shrinkage characteristics of olefins and that of the reduction which results from the stresses which develop during cooling and to the presence of a relatively thin polymer film between the individual particles of the filler and the metallic surface itself. The filler particles act as an extension of the metal surface itself, thereby ensuring the presence of a thin film at the polymer / metal or particle interface.

Toutefois, il convient de souligner qu'en plus de l'utilisation de particules de charge, il est également nécessaire de déposer le revêtement sur la surface métallique intérieure de la manière spécifiée ci-dessus. However, it should be emphasized that in addition to the use of filler particles, it is also necessary to deposit the coating on the inner metal surface in the manner specified above.

Le procédé de l'invention est particulièrement bien adapté pour former des revêtements de polyéthylène de basse ou moyenne densité sur la surface intérieure de tuyaux, puisque la technique antérieure est affrontée avec le problème particulier de la formation de revêtements de polyéthylène sur des surfaces métalliques cylindriques intérieures, problème qui ne se pose pas avec d'autres polymères ou copolymères d'oléfines. Toutefois, il est bien entendu que le procédé de l'invention peut aussi être utilisé pour former des revêtements, d'autres polymères et copolymères d'oléfines sur les surfaces intérieures de tuyaux et autres. L'invention est applicable aux polyéthylènes de basse ou moyenne densité ou à n'importe quel autre polymère ou copolymère d'oléfines. Par polyéthylène de basse ou moyenne densité, on entend un polyéthylène ayant une densité de 0,910 à 0,940 et un indice de fusion de 0,2 à 25. Parmi les polymères d'oléfines appropriés, on peut citer le polypropylène, etc., et les copolymères d'oléfines tels que les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, d'éthylène et d'acide acrylique et d'éthylène et d'acrylate d'éthyle. The process of the invention is particularly well suited for forming coatings of low or medium density polyethylene on the inner surface of pipes, since the prior art is faced with the particular problem of forming polyethylene coatings on cylindrical metallic surfaces. interior, a problem which does not arise with other polymers or copolymers of olefins. However, it should be understood that the process of the invention can also be used to form coatings, other polymers and copolymers of olefins on the interior surfaces of pipes and the like. The invention is applicable to low or medium density polyethylenes or to any other olefin polymer or copolymer. By low or medium density polyethylene is meant a polyethylene having a density of 0.910 to 0.940 and a melt index of 0.2 to 25. Among the suitable olefin polymers, mention may be made of polypropylene, etc., and the copolymers of olefins such as copolymers of ethylene and vinyl acetate, ethylene and acrylic acid and ethylene and ethyl acrylate.

N'importe quel métal normalement utilisé pour produire des tuyaux et des corps cylindriques creux analogues peut être pourvu d'un revêtement par le procédé de la présente invention. Any metal normally used to produce pipes and similar hollow cylindrical bodies can be provided with a coating by the process of the present invention.

Parmi les métaux appropriés, on peut mentionner l'aluminium, l'acier, le cuivre, la fonte et la fonte à graphite sphéroïdale ou ductile. Among the suitable metals, there may be mentioned aluminum, steel, copper, cast iron and spheroidal or ductile graphite cast iron.

N'importe quelle matière de charge appropriée peut être utilisée dans le procédé de l'invention, à condition qu'elle soit pratiquement inerte par rapport au polymère et qu'elle soit capable de résister à la corrosion par l'environnement dans lequel la surface revêtue est appelée à être utilisée. En principe, selon la présente invention, n'importe quelle matière solide divisée dont le point de fusion est supérieur à celui du polymère ou du copolymère d'oléfines peut être utilisée. Parmi les charges appropriées, qui se présentent sous une forme divisée, on peut citer les oxydes de silicium, d'aluminium, de magnésium, de fer, de chrome, etc. ; des silicates tels que les silicates dicalciques, le silicate de zirconium, etc.; des carbures tels que le carbure de tungstène, le carbure de silicium, etc. ; des métaux tels que le fer, le cuivre, l'aluminium, le chrome, l'acier inoxydable, etc. ; des minerais naturels tels que le sable, la chaux, l'argile, la bentonite, le granit, les minerais de fer, etc.; des matières produites par l'homme, telles que des briques réfractaires pilées, des ciments de laitiers, du verre, etc. Les caractéristiques imposées aux charges sont qu'elles ne doivent pas se décomposer, ni fondre à une température inférieure à la température d'application du revêtement et qu'elles ne doivent pas réagir avec les matières transportées. Any suitable filler material can be used in the process of the invention, provided that it is practically inert with respect to the polymer and that it is able to resist corrosion by the environment in which the surface coated is called to be used. In principle, according to the present invention, any divided solid material whose melting point is higher than that of the olefin polymer or copolymer can be used. Among the suitable fillers, which are in a divided form, mention may be made of oxides of silicon, aluminum, magnesium, iron, chromium, etc. ; silicates such as dicalcium silicates, zirconium silicate, etc .; carbides such as tungsten carbide, silicon carbide, etc. ; metals such as iron, copper, aluminum, chromium, stainless steel, etc. ; natural minerals such as sand, lime, clay, bentonite, granite, iron ores, etc .; materials produced by man, such as crushed refractory bricks, slag cements, glass, etc. The characteristics imposed on the fillers are that they must not decompose or melt at a temperature below the temperature of application of the coating and that they must not react with the materials transported.

La granulométrie du polymère ou du copolymère d'oléfines peut varier entre des particules passant au tamis de 2 mm d'ouverture à des particules passant au tamis de 0,044 mm d'ouverture, mais correspond, de préférence, à des particules passant au tamis de 0,3 mm d'ouverture. The particle size of the olefin polymer or copolymer can vary between particles passing through a sieve of 2 mm opening to particles passing through a sieve of 0.044 mm opening, but preferably corresponds to particles passing through a sieve of 0.3 mm opening.

La granulométrie de la matière de charge doit être telle qu'elle peut être mélangée de façon homogène avec le polymère divisé. En général, la granulométrie de la charge peut se situer entre 4,76 mm et environ 0,044 mm, mais est, de préférence, de l'ordre de 0,3 mm. Il est bien évident que pour produire des revêtements relativement minces, il est normalement nécessaire d'utiliser des particules plus fines que si l'on voulait produire des revêtements épais et qu'un indice de fusion élevé exige une granulométrie plus fine qu'un indice de fusion relativement bas. The particle size of the filler must be such that it can be homogeneously mixed with the divided polymer. In general, the particle size of the filler can be between 4.76 mm and about 0.044 mm, but is preferably of the order of 0.3 mm. It is obvious that to produce relatively thin coatings, it is normally necessary to use finer particles than if one wanted to produce thick coatings and that a high melt index requires a finer particle size than an index relatively low melting point.

En général, le mélange de l'invention peut être utilisé pour produire des revêtements ayant une épaisseur d'environ 0,125 à environ 12,5 mm, de préférence, d'environ 0,5 à 1,5 mm. Toutefois, il est bien évident qu'en fin de compte, l'épaisseur du revêtement n'est pas très critique et que le procédé de l'invention peut être appliqué pour produire des revêtements ayant n'importe quelle épaisseur voulue. In general, the blend of the invention can be used to produce coatings having a thickness of from about 0.125 to about 12.5 mm, preferably from about 0.5 to 1.5 mm. However, it is obvious that ultimately the thickness of the coating is not very critical and that the method of the invention can be applied to produce coatings of any desired thickness.

Le rapport entre la quantité de polymère ou de copolymère et la charge est critique, car la proportion de cette dernière détermine le degré d'adhérence du revêtement à la surface métallique. En général, on peut dire que l'augmentation du pourcentage de charge augmente le degré d'adhérence. Toutefois, la quantité de matières de charge ne doit pas être augmentée au point que la proportion de polymère ou de copolymère devienne insuffisante pour assurer une forte cohésion entre les diverses particules et la surface du métal. En général, le rapport en poids du polymère ou du copolymère à la charge se situe d'environ 1/2 à environ 10/1. The relationship between the amount of polymer or copolymer and the filler is critical, since the proportion of the latter determines the degree of adhesion of the coating to the metal surface. In general, it can be said that increasing the load percentage increases the degree of adhesion. However, the quantity of fillers should not be increased to the point that the proportion of polymer or copolymer becomes insufficient to ensure strong cohesion between the various particles and the surface of the metal. In general, the weight ratio of the polymer or copolymer to the filler ranges from about 1/2 to about 10/1.

Une autre limitation de la quantité de matières de charge utilisée est imposée par l'application à laquelle le tuyau revêtu est destiné. En effet, quand on augmente la quantité de matières de charge, le coefficient d'écoulement de la surface revêtue décroît en raison de la friction entre le liquide en circulation et les particules de charge. En conséquence, il convient de régler la quantité de matières de charge utilisée en fonction du degré d'adhérence désiré et en tenant compte de l'application envisagée. Another limitation on the amount of fillers used is imposed by the application for which the coated pipe is intended. In fact, when the quantity of fillers is increased, the flow coefficient of the coated surface decreases due to the friction between the circulating liquid and the charge particles. Consequently, the quantity of fillers used should be adjusted according to the degree of adhesion desired and taking into account the intended application.

C'est ainsi, par exemple, qu'un revêtement pour une canalisation d'égout doit être capable de résister à l'action corrosive des acides sulfureux et sulfuriques, tout en n'opposant qu'une résistance raisonnable à l'écoulement et en ayant une résistance acceptable à l'abrasion. Pour une telle application, on a trouvé qu'un mélange contenant un polyéthylène de basse densité et environ 25% en poids de sable, en se basant sur le poids du mélange, convenait le mieux pour former un revêtement de protection. For example, a coating for a sewer line should be able to withstand the corrosive action of sulfurous and sulfuric acids, while providing only reasonable resistance to flow and having an acceptable abrasion resistance. For such an application, it has been found that a mixture containing low density polyethylene and about 25% by weight of sand, based on the weight of the mixture, is most suitable for forming a protective coating.

Des quantités de sable plus grandes (allant jusqu'à 50% en poids) ont été utilisées avec succès; toutefois, la surface du revêtement résultant est plus rugueuse, ce qui se traduit par une plus forte chute de pression due à la friction (faible coefficient d'écoulement). Par contre, dans certaines applications, par exemple dans les conduites d'égout où la circulation se fait par gravité, une augmentation du coefficient de friction n'est pas gênante et une forte teneur en sable du mélange est acceptable soit comme moyen pour augmenter l'épaisseur totale du revêtement, soit comme moyen pour abaisser son coût. Larger amounts of sand (up to 50% by weight) have been used successfully; however, the surface of the resulting coating is rougher, which results in a greater pressure drop due to friction (low flow coefficient). On the other hand, in certain applications, for example in sewer pipes where circulation is by gravity, an increase in the coefficient of friction is not annoying and a high content of sand in the mixture is acceptable either as a means of increasing the total coating thickness, either as a means of lowering its cost.

Un autre exemple de la grande diversité des choix de la charge inerte concerne des applications telles que les conduites d'évacuation de cendres, des installations de production de vapeur alimentées au charbon. Dans ces installations, les cendres, qui entrent dans la composition de tous les charbons, sont liquéfiées au cours de la combustion et tombent en goutte sur le fond où elles sont refroidies avec de l'eau avant d'être entraînées sous pression par des tuyaux vers de grands bassins de sélection. Ces cendres sont non seulement extrêmement abrasives mais contiennent, en outre, du soufre qui est recueilli par l'eau et transformé en acide. Pour de telles applications, la charge inerte doit nécessairement avoir une très grande résistance à l'abrasion et la polyoléfine ou le copolymère d'oléfines et la charge doivent être tous deux capables de résister aux acides sulfureux et sulfuriques. Les charges utilisées pour de telles applications comprennent l'alumine fondue broyée, des billes d'alumine et des carbures de silicium broyés et classés. Another example of the great variety of inert load choices relates to applications such as ash discharge pipes, coal-fired steam production plants. In these installations, the ashes, which are used in the composition of all coals, are liquefied during combustion and fall in a drop on the bottom where they are cooled with water before being carried under pressure by pipes. towards large selection pools. These ashes are not only extremely abrasive but also contain sulfur which is collected by water and transformed into acid. For such applications, the inert filler must necessarily have a very high abrasion resistance and the polyolefin or the olefin copolymer and the filler must both be capable of withstanding sulfurous and sulfuric acids. The fillers used for such applications include ground molten alumina, alumina beads and ground and graded silicon carbides.

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Avant d'appliquer le revêtement, il convient de s'assurer que la surface métallique interne sur laquelle le revêtement doit être appliqué est propre. Les tuyaux métalliques et les objets similaires doivent, en général, subir un nettoyage préliminaire par un procédé de meulage au mouillé classique. Les tuyaux subissent ensuite un second nettoyage par sablage ou grenaillage. Toutefois, l'opération de nettoyage au mouillé a généralement pour résultat de former des carbonates et des hydroxydes dans les petites fissures et crevasses de la surface des tuyaux de fonte et de fer ductiles. En conséquence, il est nécessaire de chauffer ces tuyaux à une température supérieure de décomposition de ces carbonates et hydroxydes pour dégazer la surface. A cette fin, il suffit généralement de chauffer la surface des tuyaux à environ 540° C. Cette opération de dégazage élimine pratiquement les risques de formation de vides ou de trous d'épingle dans le revêtement polymérique résultant. Before applying the coating, make sure that the internal metal surface on which the coating is to be applied is clean. Metal pipes and similar objects should, in general, undergo preliminary cleaning by a conventional wet grinding process. The pipes then undergo a second cleaning by sandblasting or shot blasting. However, the wet cleaning operation generally results in the formation of carbonates and hydroxides in small cracks and crevices in the surface of ductile iron and pipes. Consequently, it is necessary to heat these pipes to a higher decomposition temperature of these carbonates and hydroxides to degas the surface. To this end, it is generally sufficient to heat the surface of the pipes to approximately 540 ° C. This degassing operation practically eliminates the risks of voids or pinholes in the resulting polymeric coating.

Après le dégazage, on refroidit le tuyau à une température supérieure au point de fusion du polymère ou du copolymère d'oléfines du mélange de revêtement et on le fait tourner autour de son axe longitudinal. La vitesse de rotation du tuyau doit être suffisante pour éviter la chute du mélange de revêtement. After degassing, the pipe is cooled to a temperature above the melting point of the olefin polymer or copolymer of the coating mixture and rotated around its longitudinal axis. The speed of rotation of the pipe must be sufficient to avoid the fall of the coating mixture.

La relation entre la vitesse de rotation (en tours/minute), le diamètre du tuyau et la force de gravité g est donnée par la formule suivante: The relationship between the speed of rotation (in revolutions / minute), the diameter of the pipe and the force of gravity g is given by the following formula:

N2 Dia g 182 N2 Dia g 182

dans laquelle in which

— g est l'accélération due à la pesanteur qui est normalement de - g is the acceleration due to gravity which is normally

9,81 m/s2, 9.81 m / s2,

— n est la vitesse de rotation en tr/min, et - n is the rotation speed in rpm, and

— Dia est le diamètre en mètres. - Dia is the diameter in meters.

Le mélange de charge et de polymère doit rester sur la paroi intérieure du tuyau à l'endroit où il a été déposé. Cela exige que le tuyau à revêtir tourne à une vitesse suffisante pour développer une force centrifuge au moins égale à la force g sur les particules. Toutefois, il est bien évident que le procédé est opérant aussi lorsque la force centrifuge est supérieure à g. The filler and polymer mixture must remain on the inner wall of the pipe where it was deposited. This requires that the pipe to be coated rotates at a speed sufficient to develop a centrifugal force at least equal to the force g on the particles. However, it is obvious that the method also operates when the centrifugal force is greater than g.

Ainsi, pour le tuyau de l'exemple 1 ci-après, la vitesse de rotation calculée pour une force centrifuge égale à g serait de 43,5 tr/min. Thus, for the pipe of Example 1 below, the rotational speed calculated for a centrifugal force equal to g would be 43.5 rpm.

On dispose une auge en U ou en V, pouvant être inclinée, remplie avec le mélange de revêtement à l'intérieur de la surface cylindrique devant recevoir le revêtement. Cette auge contient une quantité de matières suffisante pour former un revêtement ayant l'épaisseur voulue. On incline l'auge de façon que la matière de revêtement soit distribuée uniformément sur toute la surface à revêtir, la force centrifuge du tuyau en rotation assurant que le mélange de revêtement reste en place sur la surface métallique intérieure, à l'endroit où il a été déposé. Dans ces conditions, le polymère ou le copolymère du mélange fond en formant une matrice pratiquement immobile contenant la charge, matrice qu'on laisse refroidir ensuite pour 5 former un revêtement solide contenant la charge. Le tuyau est ensuite éjecté et, le cas échéant, un second tuyau devant recevoir un revêtement est ensuite placé à l'endroit ainsi libéré. There is a U or V trough, which can be tilted, filled with the coating mixture inside the cylindrical surface to receive the coating. This trough contains a sufficient quantity of material to form a coating having the desired thickness. The trough is tilted so that the coating material is distributed uniformly over the entire surface to be coated, the centrifugal force of the rotating pipe ensuring that the coating mixture remains in place on the interior metal surface, where it has been dropped. Under these conditions, the polymer or copolymer of the blend melts to form a substantially stationary matrix containing the filler, which matrix is then allowed to cool to form a solid coating containing the filler. The pipe is then ejected and, if necessary, a second pipe to receive a coating is then placed in the place thus released.

L'exemple suivant, qui n'a bien entendu aucun caractère limitatif, fera mieux comprendre les particularités de l'invention. The following example, which of course has no limiting character, will better understand the features of the invention.

10 Exemple: 10 Example:

On a utilisé dans cet exemple un tuyau de fer ductile ayant un diamètre nominal de 914 mm (diamètre extérieur réel 973 mm, diamètre intérieur réel 947 mm) et une longueur de 6 m, avec une 15 paroi de 13 mm d'épaisseur, fabriqué conformément aux spécifications de la norme américaine ANSI N° A 21.51. Après le traitement par la chaleur, la surface intérieure du tuyau est rendue rugueuse en utilisant une meule rotative. On introduit de l'eau à l'intérieur du tuyau pour refroidir la meule et pour évacuer les particules 20 étrangères. In this example, a ductile iron pipe was used having a nominal diameter of 914 mm (real outside diameter 973 mm, real inside diameter 947 mm) and a length of 6 m, with a wall 13 mm thick, made in accordance with the specifications of the American standard ANSI N ° A 21.51. After the heat treatment, the inner surface of the pipe is roughened using a rotating grinding wheel. Water is introduced into the interior of the pipe to cool the grinding wheel and to remove foreign particles.

On soumet ensuite le tuyau à un sablage et on le chauffe à 540° C pour dégazer sa surface. On le laisse ensuite refroidir à 288° C ± 28° C; en utilisant un jet d'eau tenu à la main, on procède à un refroidissement forcé du tuyau si une partie de celui-ci est devenue 25 plus chaude que le reste. The pipe is then subjected to sandblasting and heated to 540 ° C to degas its surface. It is then left to cool to 288 ° C ± 28 ° C; using a hand-held water jet, the pipe is forced to cool if part of it has become hotter than the rest.

On place dans une auge ayant la même longueur que le tuyau, un mélange composé de 25% en poids de sable (finesse de grain AFS N° 83,3) (0,30 mm) et 75% en poids de poudre de polyéthylène (densité: 0,916; indice de fusion: 22; granulométrie: 0,5 mm; 30 contenant Vi% en poids de noir de carbone). On fait ensuite tourner le tuyau autour de son axe longitudinal à la vitesse de 60 tr/min (produisant ainsi une force de 1,90 g). On a rempli cette auge à un niveau assurant l'obtention d'un revêtement ayant une épaisseur finale comprise entre 1 et 1,25 mm. La rotation du tuyau était 35 calculée pour éviter la chute du mélange pendant l'opération du revêtement. L'auge a été tournée à une vitesse suffisante pour assurer une distribution régulière du mélange de sable et de polyéthylène sur toute la surface intérieure du tuyau. Après la fusion complète du mélange, on a versé de l'eau sur la surface extérieure du tuyau afin de .40 refroidir celui-ci et le revêtement avant d'arrêter la rotation. A mixture composed of 25% by weight of sand (fineness of grain AFS N ° 83.3) (0.30 mm) and 75% by weight of polyethylene powder is placed in a trough having the same length as the pipe. density: 0.916; melt index: 22; particle size: 0.5 mm; 30 containing Vi% by weight of carbon black). The pipe is then rotated around its longitudinal axis at a speed of 60 rpm (thus producing a force of 1.90 g). This trough was filled to a level ensuring the obtaining of a coating having a final thickness of between 1 and 1.25 mm. The rotation of the pipe was calculated to prevent the mixture from falling during the coating operation. The gauge was rotated at a sufficient speed to ensure an even distribution of the mixture of sand and polyethylene over the entire interior surface of the pipe. After the mixture had completely melted, water was poured onto the outside surface of the pipe to cool the pipe and the coating before stopping the rotation.

Le tuyau ainsi revêtu a été testé en le plongeant tout entier dans de l'eau à 77° C pendant un an, sans que le revêtement se détache. Le tuyau a également été testé en refroidissement, certaines parties annulaires de celui-ci à —23° C, puis en les chauffant à 60e C sur une 45 base journalière, en effectuant 60 cycles/d, sans constater de pertes d'adhérence. The pipe thus coated was tested by immersing it entirely in water at 77 ° C for one year, without the coating coming off. The pipe was also tested in cooling, some annular parts of it at —23 ° C, then heating them to 60 ° C on a daily basis, performing 60 cycles / d, without finding any loss of adhesion.

R R

Claims

631,091

1. Method for forming a polymer coating containing a filler on the internal surface of a cylindrical metallic surface, characterized in that it consists:

a) to prepare a homogeneous mixture of particles of a polyolefin or of a copolymer of olefins and particles of a filler in the space delimited inside a cylindrical metallic surface which rotates around its longitudinal axis , metal surface being at a temperature above the melting point of the polyolefin or the copolymer;

b) uniformly depositing the mixture of particles on the internal surface of the rotating and hot metallic surface, at a speed such that this mixture is kept practically immobile at its point of deposition relative to the internal metallic surface under the action of the centrifugal force, causing the polymer or copolymer in the mixture to melt, forming a charged viscous film which remains practically stationary on the internal metal surface due to centrifugal force, and c) to cool the coating to a temperature below the point for melting the polymer or copolymer.

2. Method according to claim 1, characterized in that the metal surface is aluminum.

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3. Method according to claim 1, characterized in that the metal surface is steel.

4. Method according to claim 1, characterized in that the metal surface is copper.

5. Method according to claim 1, characterized in that the metal surface is made of cast iron or ductile iron.

6. Method according to claim 1, characterized in that the mixture contains a low or medium density polyethylene.

7. Method according to claim 6, characterized in that the polyolefin is low density polyethylene.

8. Method according to claim 6, characterized in that the polyolefin is polypropylene.

9. Method according to claim 1, characterized in that the mixture comprises an olefin copolymer.

10. Method according to claim 9, characterized in that the olefin copolymer is a copolymer of ethylene and vinyl acetate.

11. Method according to claim 1, characterized in that the filler consists of sand, aluminum, cement, or a zirconium or silicon carbide.

12. Method according to claim 1, characterized in that the particle size of the polymer or copolymer of olefins is between 2 and 0.044 mm.

13. Method according to claim 1, characterized in that the particle size of the filler is between 4.76 and 0.044 mm.

14. Method according to claim 1, characterized in that the mixture is deposited on the internal surface by means of a U or V trough, which can be inclined, placed inside the cylindrical surface.

15. Method according to claim 1, characterized in that the thickness of the coating is between 0.125 and 12.5 mm.

16. Method according to claim 1, characterized in that the interior surface is cleaned beforehand by sandblasting and by heating to a temperature sufficient to degas it.

17. The method of claim 1, characterized in that the weight ratio of the polyolefin or of the olefin copolymer on the filler is between 1/2 and 10/1.

18. The method of claim 1, characterized in that the mixture comprises a low density polyethylene and about 25% by weight of sand, relative to the total weight of the mixture.